KR100241184B1 - Angiogenin inhibitor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엔지오제닌(angiogenin)의 저해제에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로, 본 발명은 파지가 발현하는 펩티드 라이브러리를 이용하여 개발된, 신 혈관형성(angiogenesis)을 유도하는 인간 엔지오제닌에 대해 길항능을 지닌 펩티드 및 그를 이용한 신 혈관형성의 억제방법에 관한 것이다. 본 발명의 펩티드는 인간 엔지오제닌과 그 수용체인 액틴간의 결합을 농도의존적으로 저해하고, 결국 인간 엔지오제닌에 의해 유도되는 신 혈관형성을 기존 혈관에는 어떠한 영향을 미치지 않고서 억제하는 바, 항암제 혹은 신 혈관형성이 필수적으로 요구되는 류마티스 관절염 및 당뇨성 실명증 등과 같은 병의 치료제로서 효과적으로 이용될 수 있을 것이다.The present invention relates to inhibitors of angiogenin. More specifically, the present invention relates to a peptide having an antagonistic ability against human angiogenin that induces renal angiogenesis developed using a peptide library expressing phage and a method of inhibiting renal angiogenesis using the same. will be. The peptide of the present invention concentration-dependently inhibits the binding between human engiogenin and its receptor actin, and thus inhibits neovascularization induced by human engiogenin without any effect on existing blood vessels. It can be effectively used as a therapeutic agent for diseases such as rheumatoid arthritis and diabetic blindness, etc. in which formation is necessary.

Description

엔지오제닌의 저해제Inhibitors of Engiogenin

본 발명은 엔지오제닌(angiogenin)의 저해제에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로, 본 발명은 파지가 발현하는 펩티드 라이브러리를 이용하여 개발된, 신 혈관형성(angiogenesis)을 유도하는 인간 엔지오제닌에 대해 길항능을 지닌 펩티드 및 그를 이용한 신 혈관형성의 억제방법에 관한 것이다.The present invention relates to inhibitors of angiogenin. More specifically, the present invention relates to a peptide having an antagonistic ability against human angiogenin that induces renal angiogenesis developed using a peptide library expressing phage and a method of inhibiting renal angiogenesis using the same. will be.

신 혈관형성은 기존의 혈관에서 새로운 혈관이 생성되는 것을 일컫는 용어로서, 기관이 형성되거나 상처 치유과정 등의 정상적인 상황에서는 신 혈관형성의 유도물질(angiogenic factor)과 억제물질(anti-angiogenic factor)이 상호 정교하게 작용하여 조절되고 있다.Renal angiogenesis is a term used to describe the formation of new blood vessels in existing blood vessels.In normal conditions such as organ formation or wound healing, angiogenic and anti-angiogenic factors They are controlled by elaborate interactions.

그러나, 암세포의 성장과 전이, 류마티스 관절염 및 당뇨성 실명증 등의 여러 질병에서는 신 혈관형성이 필수적으로 요구되는데, 이때 신 혈관형성이 정교하게 조절되지 못하고 지속적으로 일어나게 된다. 실제로 여러 종류의 인간 암에서, 암조직에 형성된 모세혈관의 수와 밀도는 암의 전이 가능성과 밀접한 상관관계가 있는 것으로 알려져 있다.However, in various diseases such as cancer cell growth and metastasis, rheumatoid arthritis and diabetic blindness, renal angiogenesis is indispensable, and renal angiogenesis is not precisely controlled and occurs continuously. Indeed, in many types of human cancers, the number and density of capillaries formed in cancer tissues are known to be closely correlated with the potential for cancer metastasis.

지금까지 알려진 바에 의하면, 수십 종의 혈관형성 유도물질들이 신 혈관형성에 관여하는 것으로 알려져 있는데, 그중의 하나인 엔지오제닌은 생체내 존재하는 강력한 혈관형성 유도 단백질로서(참조 : Fett, J.W. et al., Biochemistry, 24 : 5480(1985)), 이를 분비하는 인간 암세포들이 생체 내에서의 성장 및 전이에 필수적으로 요구된다는 것이 단일항체를 이용한 실험을 통해 밝혀졌다(참조 : Olson, K.A. et al., Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 92 : 442(1995)). 그러나, 엔지오제닌이 혈관형성을 유도하는 정확한 기작에 대해서는 아직까지 규명되지 않았고, 다만 혈관을 생성하는 내피세포(endothelial cell)의 표면에 존재하는 액틴(actin)이라는 수용체와의 결합이 혈관형성유도에 있어 필수적인 것으로 알려져 있다(참조 : Hu, G.F. et al., Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 90 : 1217(1993)). 따라서, 엔지오제닌과 액틴간의 결합을 저해하는 물질은 엔지오제닌에 의해 유도되는 혈관형성을 저해할 수 있을 뿐만 아니라, 엔지오제닌을 분비하는 암세포의 성장과 전이도 저해할 수 있을 것으로 예측되었다.To date, dozens of angiogenic inducers are known to be involved in renal angiogenesis, one of which is angiogenin, a potent angiogenic protein present in vivo (Fett, JW et al. , Biochemistry, 24: 5480 (1985)), and it has been shown through experiments with monoclonal antibodies that human cancer cells secreting them are essential for growth and metastasis in vivo (Olson, KA et al., Proc). Natl.Acad. Sci., USA, 92: 442 (1995). However, the exact mechanism by which angiogenin induces angiogenesis has not been elucidated. However, the binding of angiogenin to a receptor called actin, which exists on the surface of endothelial cells that produce blood vessels, is associated with angiogenesis. (Hu, GF et al., Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 90: 1217 (1993)). Therefore, it is expected that a substance that inhibits the binding between angiogenin and actin may not only inhibit angiogenesis induced by angiogenin but also inhibit growth and metastasis of cancer cells secreting angiogenin.

한편, 현재 사용되고 있는 암치료제들은 대부분 초기암(primary cancer)에서는 어느 정도 효과가 있으나, 암세포의 종류가 매우 다양하고, 암세포들이 대부분의 항암제에 대해 빠른 내성을 갖게 되며, 일단 다른 기관으로 전이가 일어난 경우(metastatic cancer)에는 치료제로서의 기능을 거의 잃게 된다는 문제점 때문에, 임상적 사용에 많은 한계를 노출시켜 왔다. 따라서, 전술한 문제점을 극복할 수 있는 새로운 암치료제의 개발이 절실히 요구되었다.On the other hand, currently used cancer treatments are effective to some extent in the primary cancer (primary cancer), but the types of cancer cells are very diverse, cancer cells become fast resistance to most anti-cancer drugs, once metastases to other organs Metastatic cancer has exposed many limitations to clinical use due to the problem of almost losing its function as a therapeutic agent. Therefore, there is an urgent need for the development of new cancer treatments that can overcome the above-mentioned problems.

이에, 본 발명자들은 전술한 문제점 즉, 암세포 종류의 다양화, 항암제에 대한 내성 획득, 암세포의 전이 전·후에 상관없이 항암제로서의 사용가능성을 가진 신 혈관형성 저해제를 개발하고자 예의 연구 노력한 결과, 파지가 발현하는 펩티드 라이브러리(펩티드 무작위 서열 혼합물)를 이용하여 개발된 특정 아미노산 서열의 펩티드가 인간 엔지오제닌과 그 수용체인 액틴간의 결합을 저해하고, 엔지오제닌과 엔지오제닌을 분비하는 인간 암세포에 의해 유도되는 신 혈관형성을 효과적으로 저해하여, 항암제로서 사용될 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.Accordingly, the present inventors have diligently researched to develop a neovascularization inhibitor having the above-mentioned problems, that is, diversification of cancer cell types, obtaining resistance to anticancer drugs, and whether cancer cells metastasize before or after their use as anticancer agents. Peptides of specific amino acid sequences developed using expressing peptide libraries (peptide random sequence mixtures) inhibit the binding between human angiogenin and its receptor actin and are induced by human cancer cells that secrete angiogenin and angiogenin Effectively inhibiting angiogenesis, confirming that it can be used as an anticancer agent, the present invention was completed.

결국, 본 발명의 주된 목적은 신 혈관형성을 유도하는 인간 엔지오제닌에 대해 길항능을 지닌 펩티드를 제공하는 것이다.After all, the main object of the present invention is to provide a peptide having antagonistic ability against human engiogenin that induces renal angiogenesis.

본 발명의 다른 목적은 전기 펩티드를 신 혈관형성이 비정상적으로 지속되는 포유동물에 투여하여 신 혈관형성을 억제하는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of inhibiting renal angiogenesis by administering the electrical peptide to a mammal in which renal angiogenesis continues abnormally.

제1도는 파지가 발현하는 펩티드 라이브러리를 구성하고 있는 파지미드의 유전자 지도를 나타낸다.1 shows a genetic map of phagemid constituting the peptide library expressing phage.

제2도는 파지 라이브러리로부터 선별된 A형 및 B형 파지가 엔지오제닌에 특이적으로 결합함을 나타내는 그래프이다.FIG. 2 is a graph showing that type A and B phages selected from phage libraries specifically bind engiogenin.

제3도는 A형 및 B형 파지에 환원제(1mM DTT)나 프로테아제(Factor Xa)를 처리하면 엔지오제닌에의 결합능이 저해됨을 나타내는 그래프이다.FIG. 3 is a graph showing that the binding ability to angiogenin is inhibited by treatment of a reducing agent (1 mM DTT) or protease (Factor Xa) to the A and B phages.

제4도는 A형 및 B형 파지의 엔지오제닌에 대한 결합이 엔지오제닌 수용체인 액틴에 의해 농도의존적으로 저해됨을 나타내는 그래프이다.4 is a graph showing that type A and B phage binding to engiogenin is concentration-dependently inhibited by actin, an angiogenin receptor.

제5도는 A형 및 B형 파지의 엔지오제닌에 대한 결합이 A형 펩티드에서 유래된 ANI-E 펩티드에 의해 농도의존적으로 저해됨을 나타내는 그래프이다.5 is a graph showing that the binding of the type A and phage phages to engiogenin is concentration-dependently inhibited by the ANI-E peptide derived from the type A peptide.

제6도는 엔지오제닌과 액틴간의 결합을 농도의존적으로 저해하는 ANI-E 펩티드의 활성에 있어서 펩티드의 이황화결합 및 시스테인 사이의 글루탐산이 중요함을 나타내는 그래프이다.FIG. 6 is a graph showing that glutamic acid between disulfide bonds and cysteine of peptides is important in the activity of ANI-E peptides which concentration-dependently inhibits the binding between angiogenin and actin.

제7도는 엔지오제닌을 분비하는 인간 전립선 암세포에 의해 유도되는 신 혈관형성이 ANI-E 펩티드에 의해 저해되는 정도를 정량적으로 분석한 결과를 나타내는 그래프이다.FIG. 7 is a graph showing the results of quantitative analysis of the extent to which renal angiogenesis induced by human prostate cancer cells secreting angiogenin is inhibited by the ANI-E peptide.

제8도는 ANI-E 펩티드가 인간 전립선 암세포의 성장에 직접적인 영향을 미치지 않는다는 것을 나타내는 그래프이다.8 is a graph showing that the ANI-E peptide does not directly affect the growth of human prostate cancer cells.

이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

파지가 발현하는 펩티드 라이브러리를 제조하기 위하여, 5′-TG CTG GCC(NNK)2TGC(NNK)4TGC(NNK)2ATA GAA GGA CGC CAT GC-3′의 올리고뉴클레오타이드 및 5′-GGC CGC ATG GCG TCC TTC TAT(MNN)2GCA (MNN)4GCA(MNN)2GGC CAG CT-3′의 올리고뉴클레오타이드(이때, N은 A, T, G 또는 C; K는 G 또는 T; 및, M은 C 또는 A를 각각 나타낸다)를 각각 합성하고, 이들을 융합시킨 다음, 제한효소 Sfi 1과 Not 1로 절단된 파지미드 pCANTAB5E(Pharmacia Biotech., USA)로 삽입하여 대장균에 도입하였다. 이어, 대장균을 배양하여 M13K07 헬퍼 파지로 감염시키고, 원심분리하여 상층액을 수득함으로써 파지 펩티드 라이브러리를 제조하였다.To prepare peptide libraries expressing phage, oligonucleotides of 5′-TG CTG GCC (NNK) 2 TGC (NNK) 4 TGC (NNK) 2 ATA GAA GGA CGC CAT GC-3 ′ and 5′-GGC CGC ATG GCG TCC TTC TAT (MNN) 2 GCA (MNN) 4 GCA (MNN) 2 GGC CAG CT-3 ′ Oligonucleotides, wherein N is A, T, G or C; K is G or T; and M is C or A, respectively) were synthesized, fused, and then introduced into E. coli by inserting phagemid pCANTAB5E (Pharmacia Biotech., USA) digested with restriction enzymes Sfi 1 and Not 1. The phage peptide library was then prepared by culturing E. coli, infecting with M13K07 helper phage, and centrifuging to obtain supernatant.

전기 파지 펩티드 라이브러리로부터, 50nM, 500nM 및 5μM의 액틴이 포함된 인산염 완충액과 pH 2.2 용액(글리신-HCl)을 이용한 3단계의 선별과정(biopanning)을 통하여, 인간 엔지오제닌과 결합하고 그 결합이 엔지오제닌의 수용체로 알려진 액틴에 의해 제거되는 파지를 선별하였다.From the electric phage peptide library, the human phages were bound to and combined with human engineeriogenin through three stages of biopanning using phosphate buffer containing 50 nM, 500 nM and 5 μM of actin and pH 2.2 solution (glycine-HCl). Phage removed by actin known as the receptor of xenin were selected.

선별된 파지로부터 핵산을 정제하고, 그의 염기서열을 결정한 결과, A형(Type A) 펩티드(Gly-Glu-Cys-Arg-Glu-Asn-Val-Cys-Met-Gly)를 암호화하는 염기서열 및 B형(Type B) 펩티드(Asn-Thr-Cys-Lys-Arg-Phe-Asn-Cys-Asn-Leu)를 암호화하는 염기서열이 결정되었다.The nucleic acid was purified from the selected phage, and the nucleotide sequence thereof was determined. As a result, the nucleotide sequence encoding the type A peptide (Gly-Glu-Cys-Arg-Glu-Asn-Val-Cys-Met-Gly) and The base sequence encoding the type B peptide (Asn-Thr-Cys-Lys-Arg-Phe-Asn-Cys-Asn-Leu) was determined.

이들 A형 및 B형 펩티드를 발현하는 파지는 전기 펩티드를 통하여 특이적으로 인간 엔지오제닌과 결합하는데, 파지를 환원제로 처리하면 인간 엔지오제닌에 대한 결합능이 저해되는 것으로 보아, 이황화결합에 의한 제한된 펩티드 구조가 결합에 중요함을 알 수 있었다. 또한, A형 및 B형 펩티드를 발현하는 파지의 인간 엔지오제닌에 대한 결합은 엔지오제닌 수용체인 액틴에 의해 농도의존적으로 저해됨을 알 수 있었다.Phages expressing these type A and B peptides specifically bind to human engiogenin through an electric peptide, and the treatment of the phage with a reducing agent inhibits the binding ability to human engiogenin. The structure was found to be important for binding. In addition, binding of phage expressing type A and B peptides to human engiogenin was found to be concentration-dependently inhibited by actin, an engiogenin receptor.

이러한 배경하에, A형 펩티드의 아미노산 서열에서 유래된 다음과 같은 아미노산 서열을 가지면서 시스테인 두개가 이황화결합된 펩티드를 화학합성하였다 :Against this background, two cysteine disulfide-linked peptides were chemically synthesized with the following amino acid sequence derived from the amino acid sequence of the A-type peptide:

NH2-Ala-Gln-Leu-Ala-Gly-Glu-Cys-Arg-Glu-Asn-Val-Cys-Met-Gly-Ile-Glu-Gly-Arg-COOHNH 2 -Ala-Gln-Leu-Ala-Gly-Glu-Cys-Arg-Glu-Asn-Val-Cys-Met-Gly-Ile-Glu-Gly-Arg-COOH

전기 합성 펩티드는 A형 펩티드를 발현하는 파지의 엔지오제닌에 대한 결합 및 인간 엔지오제닌과 그 수용체인 액틴간의 결합을 농도의존적으로 저해하므로, 인간 엔지오제닌에 의해 유도되는 신 혈관형성을 억제한다. 이때, 이황화결합에 의한 제한된 구조와 시스테인 사이의 글루탐산이 펩티드의 활성에 중요하다.The electrosynthetic peptide inhibits the binding of phage expressing the A-type peptide to angiogenin and the binding between human angiogenin and its receptor actin, thereby inhibiting the neovascularization induced by human engiogenin. At this time, glutamic acid between the restricted structure by disulfide bond and cysteine is important for the activity of the peptide.

또한, 전기 펩티드는 암세포 등에 의해 분비되는 엔지오제닌의 작용을 억제함으로써 암세포 등에 의해 유도되는 혈관형성을 저해하나, 기존 혈관에는 영향을 주지 않으므로 부작용없이 암 치료제 등으로서 유용하게 사용될 수 있다.In addition, the electrical peptides inhibit the angiogenin secreted by cancer cells and the like to inhibit angiogenesis induced by cancer cells and the like, but do not affect existing blood vessels, and thus may be usefully used as cancer therapeutic agents and the like without side effects.

따라서, 본 발명의 펩티드를 신 혈관형성이 비정상적으로 지속되는 암, 류마티스 관절염 및 당뇨성 실명증 등을 나타내는 포유동물 또는 전기 병징을 나타내는 포유동물 모델에 투여함으로써, 신 혈관형성을 억제할 수 있다.Therefore, the angiogenesis can be suppressed by administering the peptide of the present invention to a mammal showing cancer, rheumatoid arthritis, diabetic blindness, and the like, or a mammalian model showing electrical symptoms.

한편, 본 발명의 펩티드에 아미노산의 치환, 결실, 추가 등의 부위특이적 돌연변이를 가하여 제조된 펩티드 유도체들이 인간 엔지오제닌과 그 수용체의 액틴간의 결합을 저해하여 기존 혈관에는 어떠한 영향을 미치지 않고 신 혈관형성만을 억제하는 활성을 나타내는 한, 본 발명의 범주에 속한다고 할 것이다.Meanwhile, peptide derivatives prepared by adding site-specific mutations such as substitution, deletion, and addition of amino acids to peptides of the present invention inhibit the binding between human angiogenin and actin of its receptors, and thus do not affect any of the existing blood vessels. As long as it exhibits the activity of inhibiting formation only, it will be said to belong to the scope of the present invention.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 이들 실시예에 의해 본 발명의 범위가 한정되지 않는다는 것은 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자들에게 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples. These examples are only for illustrating the present invention, it will be apparent to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited by these examples.

[실시예 1]Example 1

[파지가 발현하는 펩티드 라이브러리의 제조][Preparation of peptide library expressing phage]

파지가 발현하는 펩티드 라이브러리를 제조하기 위하여, 먼저 5′-TG CTG GCC(NNK)2TGC(NNK)4TGC(NNK)2ATA GAA GGA CGC CAT GC-3′(이하, 편의상 ‘OL-52’라 함)과 5′-GGC CGC ATG GCG TCC TTC TAT(MNN)2GCA (MNN)4GCA(MNN)2GGC CAG CT-3′(이하, 편의상 ‘OL-59’라 함)의 올리고뉴클레오타이드를 합성하고, 5′ 위치를 인산화시켰다. 이때, N은 A, T, G 또는 C; K는 G 또는 T; 및, M은 C 또는 A를 각각 나타낸다.To prepare a peptide library expressing phage, first 5′-TG CTG GCC (NNK) 2 TGC (NNK) 4 TGC (NNK) 2 ATA GAA GGA CGC CAT GC-3 ′ (hereinafter, 'OL-52' Oligonucleotides of 5′-GGC CGC ATG GCG TCC TTC TAT (MNN) 2 GCA (MNN) 4 GCA (MNN) 2 GGC CAG CT-3 ′ (hereinafter referred to as 'OL-59' for convenience). Were synthesized and phosphorylated at the 5 'position. Wherein N is A, T, G or C; K is G or T; And M represents C or A, respectively.

상기에서 합성된 OL-52 8μg과 OL-59 9μg을 1M 염화나트륨이 포함된 수용액에 혼합하고, 96℃에서 10분간 가열한 다음, 실온까지 서서히 식히면서 융합시켰다. 한편, 파지미드 pCANTAB5E(Pharmacia Biotech., USA)를 Sfi 1과 Not 1 제한효소로 절단하고 아가로즈 젤 전기영동하여, 약 4kb 크기의 DNA 단편을 분리하였다.8 μg of OL-52 synthesized above and 9 μg of OL-59 were mixed in an aqueous solution containing 1 M sodium chloride, heated at 96 ° C. for 10 minutes, and fused while slowly cooling to room temperature. Meanwhile, phagemid pCANTAB5E (Pharmacia Biotech., USA) was digested with Sfi 1 and Not 1 restriction enzymes and subjected to agarose gel electrophoresis to separate DNA fragments of about 4 kb in size.

분리된 파지미드 20μg과 10배의 융합된 OL-52와 OL-59를 혼합하고, T4 연결효소로 이들을 결합시켜 50회의 전기 영동을 실시해 대장균 균주 TG1 세포(Pharmacia Biotech, USA)에 도입하였다. 핵산이 도입된 대장균을 배양하다가 600nm에서의 흡광도가 0.6에 도달하였을 때, M13K07 헬퍼 파지(Pharmacia Biotech, USA)로 감염시켰다. 감염된 대장균을 한 시간 배양하고 나서 배양액을 800×g에서 10분간 원심분리하여 상층액을 수득하였다. 이렇게 증식된 파지 라이브러리를 냉각 상태에서 보관하였다.20 μg of the isolated phagemid and 10-fold fused OL-52 and OL-59 were mixed and combined with T4 ligase and subjected to 50 electrophoresis and introduced into E. coli strain TG1 cells (Pharmacia Biotech, USA). Escherichia coli cultured with nucleic acid was infected with M13K07 helper phage (Pharmacia Biotech, USA) when the absorbance at 600 nm reached 0.6. The infected E. coli was incubated for one hour, and the culture was centrifuged at 800 x g for 10 minutes to obtain a supernatant. The phage library thus grown was stored in a cold state.

상기에서 제조된 라이브러리는 3억개의 서로 다른 파지로 이루어져 있으며, 각각의 파지는 단일종류의 펩티드를 발현하게 된다. 이 펩티드들은 제1도에 나타낸 바와 같이 특정 프로테아제(Factor Xa)의 인지 아미노산 서열(Ile-Glu-Gly-Arg)을 통해 파지의 껍질 단백질인 pIII의 아미노 말단에 연결되어 있고, 각 펩티드의 아미노산 서열은 X1X2시스테인X3X4X5X6시스테인X7X8이다. 이때, X는 20개의 아미노산 전체를 의미한다. 전기 펩티드는 중간에 고정되어 있는 두개의 시스테인간의 이황화 결합에 의해 그 구조가 제한되도록 제조되었다.The library prepared above consists of 300 million different phages, and each phage expresses a single kind of peptide. These peptides are linked to the amino terminus of pIII, the skin protein of phage, via the recognition amino acid sequence (Ile-Glu-Gly-Arg) of a specific protease (Ile-Glu-Gly-Arg), as shown in FIG. Is X 1 X 2 Cysteine X 3 X 4 X 5 X 6 Cysteine X 7 X 8 . In this case, X means all 20 amino acids. The peptide was prepared such that its structure was limited by disulfide bonds between two cysteines immobilized in the middle.

[실시예 2]Example 2

[인간 엔지오제닌에 대한 길항능을 지닌 펩티드를 발현하는 파지의 선별][Selection of Phage Expressing Peptides with Antagonistic Ability to Human Engiogenin]

실시예 1에서 제조된 파지 라이브러리로부터, 인간 엔지오제닌과 결합하고 그 결합이 엔지오제닌의 수용체로 알려진 액틴에 의해 제거되는 파지를 선별하기 위하여, 다음과 같은 3단계의 선별과정(biopaning)을 진행시켰다. 즉, 인간 엔지오제닌(R&D Systems, USA) 100ng을 96공(well) ELISA 플레이트(Nunc, USA)에 고정시키고, 1.5%의 알부민이 포함된 인산염 완충액을 37℃에서 4시간 동안 처리한 다음, 1012개의 파지 라이브러리를 첨가하여 37℃에서 2시간 동안 인간 엔지오제닌과 결합시켰다. 이어, 인산염 완충액과 0.1%의 Tween 20이 포함된 인산염 완충액으로 각각 10번씩 세척하여, 엔지오제닌에 붙지 않은 파지를 제거하였다.From the phage library prepared in Example 1, the following three steps of biopaning were performed to select phages that bind to human engiogenin and whose binding is removed by actin known as the receptor for engiogenin. . That is, 100 ng of human engineeriogenin (R & D Systems, USA) was immobilized on a 96-well ELISA plate (Nunc, USA), and phosphate buffer containing 1.5% of albumin was treated at 37 ° C. for 4 hours, and then 10 Twelve phage libraries were added and bound with human engiogenin for 2 hours at 37 ° C. Subsequently, each of the phosphate buffer and phosphate buffer containing 0.1% of Tween 20 was washed 10 times to remove phages that did not adhere to engiogenin.

그런 다음, 50nM의 액틴이 포함된 인산염 완충액으로 37℃에서 1시간 동안 반응시켜, 50nM의 액틴으로 씻겨지는 엔지오제닌에 붙은 파지를 제거한 다음, 5μM의 액틴이 포함된 인산염 완충액으로 37℃에서 1시간 동안 반응시켜 씻겨나오는 엔지오제닌에 붙은 파지를 수거해 증식시켰다.Then, the cells were reacted with phosphate buffer containing 50 nM of actin at 37 ° C. for 1 hour to remove phages attached to angiogenin washed with 50 nM of actin, followed by 1 hour at 37 ° C. with 5 μM of phosphate buffer containing actin. The phages attached to the washed out geogenin were collected and expanded.

이렇게 증식된 파지 6.5×1010개를 다시 엔지오제닌에 결합시켜, 달라붙지 않는 파지를 제거하고, 50nM의 액틴이 포함된 인산염 완충액으로 씻겨지는 파지를 앞에서와 동일한 방법으로 제거한 다음, pH 2.2의 용액(0.1M 글리신-HCl)으로 10분간 반응시켜 씻겨나오는 파지를 수거해 증식시켰다.6.5 × 10 10 of these propagated phages were again bound to engiogenin to remove non-stick phages, and phages washed with phosphate buffer containing 50 nM of actin in the same manner as before, followed by a solution of pH 2.2. Reaction phages were washed with (0.1 M glycine-HCl) for 10 minutes to collect and grow phage.

증식된 파지 1.2×1011개를 다시 엔지오제닌과 결합시키고, 결합된 파지를 50nM, 500nM 및 5μM의 액틴이 포함된 인산염 완충액 및 pH 2.2 용액으로 상술한 바와 같이 단계적으로 세척한 후 각 파지들을 수거하였다. 각 단계에서 수거된 파지의 수를 정하기 위하여, 파지를 대장균 균주 TG1에 감염시키고 앰피실린에 저항력을 갖는 개체 수를 결정하였다.1.2 × 10 11 propagated phages were again combined with engiogenin, and the bound phages were washed stepwise as described above with 50 nM, 500 nM and 5 μM of phosphate buffer and pH 2.2 solution, followed by collection of each phage. It was. To determine the number of phage collected at each step, phages were infected with E. coli strain TG1 and the number of individuals resistant to ampicillin was determined.

하기 표 1은 상술한 3단계에 걸친 선별과정의 결과를 나타낸다.Table 1 below shows the results of the screening process over the three steps described above.

Figure kpo00002
Figure kpo00002

상기 표 1에서 보듯이, 엔지오제닌과 결합하고 5μM 액틴에 의해 제거되는 파지의 수율은 1단계의 5.7×10-9에서 3단계의 2.8×10-5로 5,000배 정도 증가하였고, 또한 3단계 선별과정에서 엔지오제닌과 결합하는 파지가 5μM 액틴에 의해 거의 대부분 제거되는 것으로 나타나 선별과정이 효과적으로 적용되었음을 알 수 있었다.As shown in Table 1, the yield of phages bound to angiogenin and removed by 5 μM actin increased 5,000 times from 5.7 × 10 −9 in one step to 2.8 × 10 −5 in three steps, and also in three steps of screening. Phage binding to engiogenin was almost eliminated by 5μM actin, indicating that the screening process was effectively applied.

따라서, 마지막 3단계 선별과정에서 5μM 액틴 및 pH 2.2 용액에 의해 씻겨나오는 파지 27개를 무작위로 선택하여 증식시킨 후, 페놀 추출법을 이용하여 핵산을 정제하고, 그의 염기서열을 5′-TCTGTATGAGGTTTTGCT-3′의 올리고뉴클레오타이드를 이용하여 결정하였는데, 이중 23개의 파지가 동일한 A형(Type A) 펩티드(Gly-Glu-Cys-Arg-Glu-Asn-Val-Cys-Met-Gly)를 암호화하는 염기서열을 나타내었으며, 2개의 파지는 B형(Type B) 펩티드(Asn-Thr-Cys-Lys-Arg-Phe-Asn-Cys-Asn-Leu)를 암호화하는 염기서열을 나타내었고, 나머지 2개 파지의 염기서열은 결정할 수 없었다(참조 : 표 2). 따라서, 3단계의 선별과정을 통하여, 파지 라이브러리로부터 특정 펩티드(Type A와 B)를 발현하는 파지가 선택적으로 증폭되었음을 알 수 있었다.Therefore, 27 phages washed with 5 μM actin and pH 2.2 solution were randomly grown and propagated in the final three stages of selection, followed by phenol extraction to purify the nucleic acid, and sequenced 5′-TCTGTATGAGGTTTTGCT-3. Was determined using the oligonucleotide of ′, 23 of which phages encode the same type A peptide (Gly-Glu-Cys-Arg-Glu-Asn-Val-Cys-Met-Gly). The two phages showed the nucleotide sequence encoding the type B peptide (Asn-Thr-Cys-Lys-Arg-Phe-Asn-Cys-Asn-Leu), and the bases of the remaining two phages. The sequence could not be determined (see Table 2). Therefore, it was found that phage expressing specific peptides (Type A and B) was selectively amplified from the phage library through the three-step selection process.

Figure kpo00003
Figure kpo00003

[실시예 3]Example 3

[A형 또는 B형 펩티드를 발현하는 파지의 특성][Characteristics of Phage Expressing Type A or Type B Peptides]

실시예 2의 과정을 거쳐 선별된, A형 펩티드 및 B형 펩티드를 발현하는 파지(이하, 편의상 ‘A형 파지’ 및 ‘B형 파지’라 함)를 증식한 후에, 인간 엔지오제닌이 고정된 96공 플레이트에 결합시키고, 결합된 파지의 상대적 양을 다음과 같이 확인하였다.The phages expressing the A-type peptide and the B-type peptide (hereinafter referred to as 'A-type phage' and 'B-type phage' for convenience), which were selected through the procedure of Example 2, were grown, followed by immobilization of human engineeriogenin. Bound to a 96-hole plate, the relative amount of bound phage was confirmed as follows.

인간 엔지오제닌 100ng을 96공 ELISA 용기에 고정시키고, 1.5%의 알부민과 0.25%의 라이소짐(lysozyme)이 포함된 인산 완충용액을 가하여 37℃에서 4시간 동안 방치한 다음, 109개의 파지를 첨가하여 37℃에서 2시간 동안 엔지오제닌과 결합시키고, 붙지 않은 파지를 0.1% Tween 20이 포함된 인산염 완충액으로 5번 세척하여 제거하였다.100ng of human engiogenin was immobilized in a 96-hole ELISA container, phosphate buffer containing 1.5% albumin and 0.25% lysozyme was added and left at 37 ° C. for 4 hours, and then 10 9 phages were added. The combined phages with engiogenin at 37 ° C. for 2 hours, and the non-stick phages were removed by washing 5 times with phosphate buffer containing 0.1% Tween 20.

이어, 1/1,000로 희석한 M13 파지에 대한 양 항체(Pharmacia Biotech, USA)를 37℃에서 1시간 동안 처리하고, 0.1%의 Tween 20이 포함된 인산염 완충액으로 3번 세척한 후, 1/1,500으로 희석한 퍼록시다아제가 결합되어 있는 양 항체에 대한 항체를 37℃에서 1시간 처리하였다. 다시 0.1%의 Tween 20이 포함된 인산 완충액으로 3번 세척한 후, 퍼록시다아제의 수용성 기질인 o-페닐디아민디히드로 클로라이드(OPD)를 처리하였다. 일정시간이 경과한 후, 3N의 염산으로 반응을 정지시키고, 엔지오제닌과 결합된 파지의 양을 결정하기 위해 490nm 파장에서 흡광도를 측정하였다.Subsequently, both antibodies (Pharmacia Biotech, USA) against M13 phage diluted to 1 / 1,000 were treated at 37 ° C. for 1 hour, washed three times with phosphate buffer containing 0.1% of Tween 20, and then 1 / 1,500 The antibodies to both antibodies bound to the peroxidase diluted with were treated at 37 ° C. for 1 hour. After washing three times with phosphate buffer containing 0.1% Tween 20, it was treated with o-phenyldiaminedihydrochloride (OPD), an aqueous substrate of peroxidase. After a certain period of time, the reaction was stopped with 3N hydrochloric acid, and the absorbance was measured at a wavelength of 490 nm to determine the amount of phages bound to angiogenin.

제2도는 A형 및 B형 파지가 엔지오제닌이 고정된 플레이트에는 잘 결합하나, 엔지오제닌이 부착되지 않은 플레이트(대조군)에는 거의 달라붙지 않음을 나타낸다. 또한, 검색에 사용된 파지 라이브러리 자체는 엔지오제닌과 거의 결합되지 않음을 알 수 있다. 따라서, A형 및 B형 파지와 엔지오제닌간의 결합이 파지가 발현하는 펩티드를 통해 일어나고 있음을 확인하였다.Figure 2 shows that type A and B phage bind well to the plate on which the geogenin is fixed, but hardly adhere to the plate (control) to which the geogenin is not attached. In addition, it can be seen that the phage library itself used for the search is hardly bound with the engiogenin. Therefore, it was confirmed that the binding between the A-type and B-type phage and the engiogenin occurred through the peptide expressing phage.

제3도는 A형 및 B형 파지를 환원제(1mM DTT), 프로테아제(Factor Xa) 또는 RNase(50μM)로 상온에서 30분간 처리하고 나서, 엔지오제닌과 결합하는 파지의 상대적 양을 상술한 방법으로 측정한 결과이다. 이때, 저해율은 환원제, 프로테아제 또는 RNase를 처리하지 않은 대조군에 대한 백분율로서 나타내었다. 제3도에서 보듯이, 환원제로 처리하면 엔지오제닌에 대한 결합이 90% 정도, 프로테아제로 처리하면 70% 정도로 저해되는 것을 알 수 있었다.Figure 3 shows the relative amounts of phage A and B phages treated with a reducing agent (1 mM DTT), protease (Factor Xa) or RNase (50 μM) at room temperature for 30 minutes, followed by the above-mentioned method. One result. At this time, the inhibition rate was expressed as a percentage of the control group not treated with the reducing agent, protease or RNase. As shown in Figure 3, it was found that the treatment with the reducing agent inhibited the binding to engiogenin by about 90%, and by the protease, about 70%.

이 결과들은 제1도에 나타낸 바와 같이 파지 라이브러리를 구성하는 각각의 파지가 발현하는 특정 펩티드가 이황화결합에 의해 제한되어 있고, 특정 프로테아제(Factor Xa)의 인지 아미노산 서열을 통해 pIII 단백질에 연결되어 있기 때문에, A형 및 B형 파지와 엔지오제닌간의 결합이 파지가 발현하는 펩티드를 통해 일어남을 제시하고 있으며, 이때 이황화결합에 의한 제한된 구조가 중요함을 나타내고 있다. 또한, 엔지오제닌과 유사한 단백질인 RNase는 50μM 존재하는 상황에서도 A형 및 B형 파지와 엔지오제닌간의 결합에 영향을 주지 않아, 엔지오제닌과 A형 및 B형 파지의 결합이 엔지오제닌에 특이적임을 알 수 있었다.These results indicate that, as shown in FIG. 1, the specific peptide expressed by each phage constituting the phage library is restricted by disulfide bonds and is linked to the pIII protein through the recognition amino acid sequence of a specific protease (Factor Xa). Therefore, it has been suggested that the binding between the A-type and B-type phage and the enzygenin occurs through the peptide expressed by the phage, and this indicates that the limited structure by disulfide bonds is important. In addition, RNase, a protein similar to engiogenin, does not affect the binding between type A and type B phages and engiogenin even in the presence of 50 μM, indicating that the binding of engiogenin to type A and B phages is specific to Could know.

제4도는 A형 및 B형 파지의 엔지오제닌에 대한 결합은 엔지오제닌 수용체인 액틴에 의해 농도의존적으로 저해됨을 나타낸다. 아울러, 제5도는 A형 및 B형 파지의 엔지오제닌에 대한 결합은 합성된 ANI-E 펩티드에 의해 농도의존적으로 저해됨을 나타낸다. ANI-E 펩티드는 A형 펩티드의 아미노산 서열에서 유래된 것으로, 이황화결합에 의해 제한된 형태로 합성되었다(참조 : 하기 실시예 4).4 shows that the binding of A and B phages to angiogenin is concentration-dependently inhibited by actin, an angiogenin receptor. In addition, FIG. 5 shows that the binding of A and B phages to engiogenin is concentration-dependently inhibited by the synthesized ANI-E peptide. The ANI-E peptide was derived from the amino acid sequence of the A-type peptide and was synthesized in a restricted form by disulfide bonds (see Example 4 below).

이상의 결과로부터, A형 및 B형 파지가 엔지오제닌과 특이적으로 결합하고 있으며, 그 결합이 파지가 발현하는 특정 펩티드에 의해 이루어지고 있을 뿐만 아니라, 이때 이황화결합에 의한 제한된 구조가 중요하고, 그 결합이 엔지오제닌 수용체인 액틴에 의해 저해됨을 알 수 있었다.From the above results, the A-type and B-type phages are specifically bound to angiogenin, and the binding is made by a specific peptide expressed by the phage, and at this time, a limited structure by disulfide bonds is important, and It was found that the binding was inhibited by actin, an engineering enzyme.

[실시예 4]Example 4

[ANI-E와 ANI-V 펩티드의 합성 및 정제][Synthesis and Purification of ANI-E and ANI-V Peptides]

A형 펩티드에서 유래된 ANI-E 펩티드(NH2-Ala-Gln-Leu-Ala-Gly-Glu-Cys-Arg-Glu-Asn-Val-Cys-Met-Gly-Ile-Glu-Gly-Arg-COOH)와, 두 개의 시스테인 사이에 있는 글루탐산이 발린으로 치환된 ANI-E의 돌연변이인 ANI-V 펩티드(NH2-Ala-Gln-Leu-Ala-Gly-Glu-Cys-Arg-Val-Asn-Val-Cys-Met-Gly-Ile-Glu-Gly-Arg-COOH)를 이황화결합에 의해 제한된 형태로 펩티드 합성기(Peptido Genic Research & Co., USA)를 이용하여 화학합성하였다.ANI-E peptides derived from type A peptides (NH 2 -Ala-Gln-Leu-Ala-Gly-Glu-Cys-Arg-Glu-Asn-Val-Cys-Met-Gly-Ile-Glu-Gly-Arg- COOH) and an ANI-V peptide (NH 2 -Ala-Gln-Leu-Ala-Gly-Glu-Cys-Arg-Val-Asn-), a mutation of ANI-E in which glutamic acid between two cysteines is substituted with valine Val-Cys-Met-Gly-Ile-Glu-Gly-Arg-COOH) was chemically synthesized using a peptide synthesizer (Peptido Genic Research & Co., USA) in a form restricted by disulfide bonds.

합성된 펩티드를 고속액체크로마토그래피용 C18역상 컬럼(Bio-Synthesis, Inc., USA)에 주입하고, 용매 A(증류수/0.05% 삼불화초산)와 용매 B(아세토니트릴/0.1% 삼불화초산)를 사용한 10%∼70%까지의 아세토니트릴 농도구배로 정제하였다. 정제된 ANI-E와 ANI-V 펩티드는 5mg/ml의 농도로 증류수에 용해시키고, 적당량씩 분주하여 영하 70℃에 보관하였다.The synthesized peptide was injected into a C 18 reverse phase column (Bio-Synthesis, Inc., USA) for high performance liquid chromatography, and solvent A (distilled water / 0.05% trifluoroacetic acid) and solvent B (acetonitrile / 0.1% trifluoroacetic acid). Purification was carried out using acetonitrile gradient of 10% to 70%. Purified ANI-E and ANI-V peptides were dissolved in distilled water at a concentration of 5 mg / ml, dispensed in appropriate amounts and stored at -70 ° C.

[실시예 5]Example 5

[ANI-E 펩티드에 의한 엔지오제닌과 그 수용체인 액틴간의 결합 저해능력 검정][Analysis of binding inhibition between angiogenin and its receptor actin by ANI-E peptide]

실시예 4에서 합성·정제된 ANI-E 펩티드가 인간 엔지오제닌과 그 수용체인 액틴간의 결합을 저해하는지에 대한 여부를 알아보기 위해 다음과 같이 실험하였다. 즉, 인간 엔지오제닌 10ng을 96공 ELISA 용기에 고정시키고, 1%의 알부민과 1%의 젤라틴이 포함된 인산 완충용액을 가하고 37℃에서 4시간 동안 방치하였다. 이어, 바이오틴(biotin)으로 표지된 액틴(1.6nM)을 펩티드가 없거나 있는 상태에서 고정된 엔지오제닌과 37℃에서 1시간 동안 결합시켰다. 결합되지 않은 액틴을 0.1%의 Tween 20이 포함된 인산 완충용액으로 3번 세척하고, 엔지오제닌과 결합된 액틴의 양을 결정하기 위해 58,000cpm의 I125로 표지된 스트렙타비딘(20μCi/μg, Amersham, USA)과 반응시킨 후에, 결합되지 않은 스트렙타비딘을 0.1%의 Tween 20이 포함된 인산 완충용액으로 3번 세척한 다음, 결합된 스트렙타비딘을 0.1N의 수산화나트륨으로 유리시키고 나서 그 양을 감미선 측정기로 측정하였다.In order to determine whether the ANI-E peptide synthesized and purified in Example 4 inhibits the binding between human angiogenin and its receptor actin, the following experiment was carried out. That is, 10ng of human engiogenin was fixed in a 96-hole ELISA container, and a phosphate buffer solution containing 1% albumin and 1% gelatin was added thereto and left at 37 ° C. for 4 hours. Subsequently, actin (1.6nM) labeled with biotin was bound to the imogenogenin immobilized in the absence or presence of peptide for 1 hour at 37 ° C. Unbound actin 0.1% of Tween 20. The washing three times with the phosphate buffer solution, and 58,000cpm labeled with I 125 in order to determine the amount of an actin-binding and NGO Janine streptavidin (20μCi / μg, Amersham, USA), unbound streptavidin was washed three times with phosphate buffer containing 0.1% Tween 20, and then bound streptavidin was liberated with 0.1 N sodium hydroxide. The amount was measured with a sweetness meter.

그 결과, ANI-E 펩티드는 인간 엔지오제닌과 액틴간의 결합을 농도의존적으로 저해하며 1μM 농도에서 50% 저해하였고, ANI-E 펩티드를 환원제(1mM DTT)로 처리하면, 이 펩티드의 결합 저해능력은 상당히 감소하였으며, 또한 ANI-E 펩티드의 돌연변이 형태인 ANI-V 펩티드의 결합 저해능력은 거의 없음을 알 수 있었다(참조 : 제6도).As a result, the ANI-E peptide inhibited the binding between human angiogenin and actin in a concentration-dependent manner and inhibited 50% at 1 μM concentration. When the ANI-E peptide was treated with a reducing agent (1 mM DTT), the binding ability of the peptide was decreased. Significantly decreased, it was also found that the binding inhibition of the ANI-V peptide, which is a mutant form of the ANI-E peptide, was almost insignificant (see FIG. 6).

따라서, A형 파지에서 유래된 ANI-E 펩티드는 엔지오제닌과 액틴간의 결합을 저해하며, 이때 이황화결합에 의한 제한된 구조와 시스테인 사이의 글루탐산이 ANI-E 펩티드의 활성에 중요한 역할을 하고 있음을 확인하였다.Therefore, ANI-E peptides derived from type A phage inhibit the binding between angiogenin and actin, where glutamic acid between the restricted structure and cysteine by disulfide bond plays an important role in the activity of ANI-E peptide. It was.

[실시예 6]Example 6

[ANI-E 펩티드의 엔지오제닌에 의해 유도되는 신 혈관형성 억제능력 검정][Ane-E Peptide Inhibition of Renal Angiogenesis Induced by Engiogenin]

달걀 CAM(chorioallantoic membrane)을 이용한 실험을 통해 ANI-E 펩티드가 인간 엔지오제닌에 의해 유도되는 신 혈관형성을 억제하는지에 대한 여부를 검정하였다. 즉, 유정란((주)풀무원, 대한민국)을 90%의 습도가 유지되는 37℃ 배양기에 넣고 3일간 배양시킨 다음, 2ml의 알부민을 제거하고 4일 후에 2cm×2cm 정도의 달걀 껍질을 제거해 창을 만든 후 계속 배양하였다. 인간 엔지오제닌 10ng과 펩티드 또는 액틴을 혼합하고, 3μl를 1/4 조각의 Thermanox 디스크(Nunc, USA)에 점적하여 건조시킨 다음, 9일 배 달걀의 CAM에 얹어 이틀간 배양하고, 점적된 샘플로 유도되는 혈관이 있는지의 여부를 해부 현미경하에서 두 사람이 서로 무관하게 결정하였다. 실험은 각각의 샘플당 10∼20개의 달걀을 이용하여 실시하였고 4회 반복하였다.Experiments using an egg chorioallantoic membrane (CAM) examined whether the ANI-E peptide inhibited renal angiogenesis induced by human engiogenin. In other words, put the fertilized egg (Pulmuone Co., Ltd.) into a 37 ° C incubator with 90% humidity, incubate for 3 days, remove 2 ml of albumin, and remove eggshells of 2cm × 2cm after 4 days. After incubation, the culture was continued. 10 ng of human engineeriogenin and peptide or actin are mixed, 3 μl is dipped into 1/4 piece of Thermanox disc (Nunc, USA) and dried, followed by incubation for 2 days on CAM of 9-day embryos, followed by instilled sample Whether or not there were blood vessels to be determined was determined by two people irrespective of each other under a dissecting microscope. The experiment was conducted with 10-20 eggs per each sample and repeated 4 times.

상기와 같이, ANI-E 펩티드가 엔지오제닌에 의해 유도되는 신 혈관형성에 미치는 영향을 정량적으로 분석한 결과를 하기 표 3에 나타내었다.As described above, the results of quantitative analysis of the effects of ANI-E peptide on renal angiogenesis induced by angiogenin are shown in Table 3 below.

Figure kpo00004
Figure kpo00004

상기 표 3에서 보듯이, 10ng의 엔지오제닌이 존재하는 경우에는 45.7%의 달걀에서 신 혈관형성이 유도되었지만, 엔지오제닌이 없는 경우에는 17.7%의 달걀에서만 신 혈관형성이 유도되었는 바, 이는 엔지오제닌이 신 혈관형성을 잘 유도함을 나타낸다. 또한, 엔지오제닌에 의해 유도되는 신 혈관형성은 ANI-E 펩티드에 의해 농도의존적으로 저해되는 것으로 관찰되었는데, 펩티드가 엔지오제닌보다 28배 더 많이 존재할 때는 50% 정도가 저해되었고, 280배의 펩티드에 의해서는 신 혈관형성이 모두 저해되었다. 그러나, ANI-E 펩티드 자체는 농도에 관계없이 달걀의 배발생 과정에서 생성되는 혈관형성에는 영향을 주지 않았다. 엔지오제닌의 수용체인 액틴은 20배 존재시 엔지오제닌에 의해 유도되는 신 혈관형성을 60% 정도 저해하였다. 반면, 변이된 ANI-V 펩티드는 285배 과량 존재 하에서도 엔지오제닌에 의해 유도되는 신 혈관형성을 거의 저해하지 않았다. 이 결과는 ANI-V 펩티드가 엔지오제닌과 그 수용체인 액틴과의 결합을 저해하지 못하고 있는 결과와 잘 부합되고 있다(참조 : 실시예 5).As shown in Table 3 above, in the presence of 10 ng of engiogenin, renal angiogenesis was induced in 45.7% of eggs, but in the absence of engiogenin, renal angiogenesis was induced in only 17.7% of eggs. It is well induced renal angiogenesis. In addition, angiogenin-induced renal angiogenesis was observed to be concentration-dependently inhibited by the ANI-E peptide, which was inhibited by 50% when the peptide was present 28-fold more than angiogenin. All of the renal angiogenesis was inhibited. However, the ANI-E peptide itself did not affect the angiogenesis produced during egg embryonic development regardless of concentration. Actin, an acceptor of angiogenin, inhibited neovascularization induced by angiogenin by 60% when present at 20-fold. On the other hand, the mutated ANI-V peptide hardly inhibited renal angiogenesis induced by engiogenin even in the presence of 285-fold excess. This result is in good agreement with the result that the ANI-V peptide did not inhibit the binding of angiogenin to its receptor actin (see Example 5).

따라서, ANI-E 펩티드는 엔지오제닌에 의해 유도되는 신 혈관형성을 선택적으로 저해하고 있고, 실시예 3∼6의 결과들을 종합하여 볼 때, ANI-E 펩티드의 혈관형성 억제기작은 엔지오제닌과 그 수용체인 액틴간의 결합을 저해하기 때문인 것으로 예측되었다.Therefore, the ANI-E peptide selectively inhibits renal angiogenesis induced by angiogenin, and according to the results of Examples 3 to 6, the mechanism of inhibiting angiogenesis of the ANI-E peptide was It was predicted to inhibit binding between actin, a receptor.

[실시예 7]Example 7

[ANI-E 펩티드의 엔지오제닌을 분비하는 암세포에 의해 유도되는 신 혈관형성 억제능력 검정][Ane-E Peptide Inhibition of Renal Angiogenesis Induced by Cancer Cells Secreting Engiogenin]

달걀 CAM을 이용한 실험을 통해 ANI-E 펩티드가 인간 엔지오제닌을 분비하는 암세포에 의해 유도되는 신 혈관형성을 억제하는지를 확인하였다. 실시예 6에서와 동일한 방법으로 수정란을 37℃에 배양하면서 알부민을 제거하고 창을 만들었다. 별도로, 105개의 인간 전립선 암세포(PC 3, human prostate adenocarcinoma, ATCC CRL-1435), 7.5μg의 Type I 콜라젠(Rat tail, Beckton Dickinson, USA) 및 ANI-E 펩티드를 5μl의 부피에 섞고, 1/4 조각의 Thermanox 디스크에 점적하여 상온에서 콜라젠 스폰지를 제조하였다. 이 콜라젠 스폰지를 10일 배의 달걀 CAM 위에 얹고, 3일간 37℃에서 배양한 후, 점적된 암세포에 의해 유도되는 혈관을 실시예 6에서와 같은 방법으로 확인하였다. 모든 실험은 각 샘플당 12개의 달걀을 사용하여 동시에 실시하였다.Experiments with egg CAM confirmed that the ANI-E peptide inhibited renal angiogenesis induced by cancer cells secreting human engiogenin. In the same manner as in Example 6, the fertilized eggs were incubated at 37 ° C. to remove albumin and to form windows. Separately, 10 5 human prostate cancer cells (PC 3, human prostate adenocarcinoma (ATCC CRL-1435), 7.5 μg of Type I collagen (Rat tail, Beckton Dickinson, USA) and ANI-E peptide were mixed in a volume of 5 μl, 1 Collagen sponges were prepared at room temperature by dropping onto / 4 pieces of Thermanox discs. This collagen sponge was placed on the egg CAM of 10 days and incubated at 37 ° C. for 3 days, and then blood vessels induced by the inoculated cancer cells were confirmed in the same manner as in Example 6. All experiments were conducted simultaneously using 12 eggs for each sample.

그 결과, 전립선 암세포가 존재하는 경우에는 주변의 기존 혈관에서 콜라젠 스폰지 쪽으로 신 혈관형성이 유도되었으나, 전립선 암세포가 없는 콜라젠 스폰지에서는 이런 현상이 관찰되지 않았다. 또한, ANI-E 펩티드(258pmol)는 기존 혈관에는 영향을 주지 않고 전립선 암세포에 의해 유도되는 신 혈관형성을 저해하였다. 반면, ANI-V 펩티드(262pmol)는 암세포에 의해 유도되는 신 혈관형성을 저해하지 않았는데, 이는 실시예 5 및 6의 결과와 잘 부합한다.As a result, in the presence of prostate cancer cells, renal angiogenesis was induced from the surrounding blood vessels toward the collagen sponge, but this phenomenon was not observed in the collagen sponge without prostate cancer cells. In addition, ANI-E peptide (258 pmol) inhibited renal angiogenesis induced by prostate cancer cells without affecting existing blood vessels. In contrast, the ANI-V peptide (262 pmol) did not inhibit renal angiogenesis induced by cancer cells, which is in good agreement with the results of Examples 5 and 6.

혈관형성 억제정도를 정량적으로 분석하기 위해, 암세포에 의해 유도되는 신 혈관 갯수를 현미경하에서 헤아려 제7도에 나타내었다. 펩티드가 첨가되지 않은 전립선 암세포에서는 콜라젠 스폰지 쪽으로 42개(표준편차=7)의 혈관형성이 유도되었는데(대조군), ANI-E 펩티드(258pmol)는 암세포에 의해 유도되는 신 혈관형성을 64% 저해하나, 변이된 ANI-V 펩티드(262pmol)는 약 10%만을 저해하였다.In order to quantitatively analyze the degree of inhibition of angiogenesis, the number of renal vessels induced by cancer cells is shown in FIG. 7 under the microscope. Prostate cancer cells without peptide were induced 42 angiogenesis (standard deviation = 7) towards collagen sponge (control), whereas ANI-E peptide (258 pmol) inhibited 64% of neovascularization induced by cancer cells. , Mutated ANI-V peptide (262 pmol) inhibited only about 10%.

따라서, ANI-E 펩티드는 전립선 암세포에 의해 분비되는 엔지오제닌의 작용을 억제함으로써 암세포에 의해 유도되는 혈관형성을 저해하나, 기존 혈관에는 영향을 주지 않으므로 부작용없이 암 치료제로서 유용하게 사용될 수 있음을 알 수 있었다.Therefore, ANI-E peptide inhibits angiogenin secreted by prostate cancer cells, thereby inhibiting angiogenesis induced by cancer cells, but does not affect existing blood vessels, and thus can be useful as a cancer treatment agent without side effects. Could.

[실시예 8]]Example 8

[ANI-E 펩티드가 인간 전립선 암세포의 성장에 미치는 직접적 영향 검정][A direct effect assay of ANI-E peptide on the growth of human prostate cancer cells]

ANI-E 펩티드가 전립선 암세포의 성장에 직접적인 영향을 미치는지를 다음과 같이 실험하였다. PC 3세포(7×103)를 배양용기(96well, Nunc, USA)에 넣고 하루동안 배양하고, 다양한 농도의 ANI-E 펩티드가 포함된 배지(RPMI 1640+10% 우태아혈청)를 가하였다. 3일 동안 배양한 후, 20μl 테트라졸리움 염색약(Cell Titer 96 Non-Radioactive Proliferation assay kit, Promega, USA)을 가하여 37℃에서 4시간 배양하고, 살아있는 세포에 의해 생성된 포마잔양을 0.2ml의 용해 용액(Promega, USA)에 넣어 용해시키고, 570nm에서 흡광도를 측정하여 살아있는 세포수를 결정하였다(참조 : 제8도). 이때, 용해된 포마잔에 의한 흡광도는 살아있는 세포 수에 비례한다.Whether the ANI-E peptide directly affects the growth of prostate cancer cells was examined as follows. PC 3 cells (7 × 10 3 ) were placed in a culture vessel (96well, Nunc, USA) and cultured for one day, and medium containing various concentrations of ANI-E peptide (RPMI 1640 + 10% fetal calf serum) was added. . After incubation for 3 days, 20 μl tetrazolium dye (Cell Titer 96 Non-Radioactive Proliferation assay kit, Promega, USA) was added and incubated at 37 ° C. for 4 hours, and the formazan amount produced by living cells was 0.2 ml of lysis solution. (Promega, USA) was lysed, and the absorbance was measured at 570 nm to determine the number of living cells (see FIG. 8). At this time, the absorbance by the lysed formazan is proportional to the number of living cells.

제8도에서 보듯이, ANI-E 펩티드는 약 10-4M의 농도에서도 PC 3 세포의 성장에 영향을 주지 않았다.As shown in Figure 8, the ANI-E peptide did not affect the growth of PC 3 cells even at a concentration of about 10 -4 M.

상기 실시예 7 및 8로부터, ANI-E 펩티드는 전립선 암세포의 성장에 직접적인 영향을 주지 않고서, 전립선 암세포에 의해 유도되는 혈관형성을 특이적으로 저해함을 알 수 있으며, 이는 ANI-E 펩티드가 전립선 암세포에 의해 분비되는 엔지오제닌이 그 수용체인 액틴과의 결합을 저해함으로써, 전립선 암세포에 의해 유도되는 신 혈관형성을 억제하고 있음을 의미한다.From Examples 7 and 8, it can be seen that the ANI-E peptide specifically inhibits angiogenesis induced by prostate cancer cells without directly affecting the growth of prostate cancer cells, which indicates that the ANI-E peptide prostate This means that angiogenin secreted by cancer cells inhibits binding to actin, which is a receptor thereof, thereby inhibiting renal angiogenesis induced by prostate cancer cells.

이상에서 상세히 설명하고 입증하였듯이, 본 발명의 펩티드는 인간 엔지오제닌과 그 수용체인 액틴간의 결합을 농도의존적으로 저해하고, 결국 인간 엔지오제닌에 의해 유도되는 신 혈관형성을 기존 혈관에는 어떠한 영향을 미치지 않고서 억제하는 바, 항암제 혹은 신 혈관형성이 필수적으로 요구되는 류마티스 관절염 및 당뇨성 실명증 등과 같은 병의 치료제로서 효과적으로 이용될 수 있을 것이다.As described and demonstrated in detail above, the peptide of the present invention concentration-dependently inhibits the binding between human angiogenin and its receptor actin, and eventually does not affect the existing blood vessels in renal angiogenesis induced by human engiogenin. Inhibition may be effectively used as an anticancer agent or a therapeutic agent for diseases such as rheumatoid arthritis and diabetic blindness in which nephrogenic angiogenesis is essential.

Claims (4)

엔지오제닌(angiogenin)과 그 수용체 액틴(actin)과의 결합을 저해하여 신 혈관형성(angiogenesis)을 억제하는, 하기와 같은 아미노산 서열로 구성되어 있으면서 시스테인 두개가 이황화 결합된 펩티드 :Two cysteine disulfide-linked peptides consisting of the following amino acid sequences that inhibit angiogenesis by inhibiting the binding of angiogenin to its receptor actin: NH2-Ala-Gln-Leu-Ala-Gly-Glu-Cys-Arg-Glu-Asn-Val-Cys-Met-Gly-Ile-Glu-Gly-Arg-COOHNH 2 -Ala-Gln-Leu-Ala-Gly-Glu-Cys-Arg-Glu-Asn-Val-Cys-Met-Gly-Ile-Glu-Gly-Arg-COOH 제1항에 있어서, 엔지오제닌과 액틴간의 결합 저해는 펩티드와 엔지오제닌간의 직접적인 결합에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 펩티드.The peptide according to claim 1, wherein the inhibition of binding between the enzyme and actin is by direct binding between the peptide and the enzyme. 제1항에 있어서, 기존 혈관에는 영향을 주지 않고 엔지오제닌에 의해 유도되는 신 혈관형성만을 저해하는 것을 특징으로 하는 펩티드.The peptide of claim 1, wherein the peptide inhibits renal angiogenesis induced by engiogenin without affecting existing blood vessels. 제1항의 펩티드를 신 혈관형성(angiogenesis)이 비정상적으로 지속되는 사람을 제외한 포유동물에 투여하는 단계를 포함하는 신 혈관형성의 억제방법.A method of inhibiting renal angiogenesis comprising administering the peptide of claim 1 to a mammal, except for a person with abnormally sustained renal angiogenesis.
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